فهرست مطالب

ژنتیک نوین - سال دوازدهم شماره 4 (پیاپی 51، زمستان 1396)
  • سال دوازدهم شماره 4 (پیاپی 51، زمستان 1396)
  • تاریخ انتشار: 1397/01/21
  • تعداد عناوین: 16
|
  • پژوهشی کامل
  • علیرضا پورابوقداره *، منصور امیدی، علیرضا اطمینان، علی اشرف مهرابی صفحه 489
    فرسایش ژنتیکی در ارقام زراعی گندم عامل مهمی در ارزیابی ذخایر ژنتیکی و گونه های خویشاوندی آن می باشد. خویشاوندان وحشی گندم به واسطه دارا بودن تعداد زیادی از ژن ها و حتی آلل های مفید قادرند در برنامه های به نژادی گندم به عنوان مخزن ژنی غنی ای برای تحمل و مقاومت به تنش های زیستی و غیرزیستی در نظر گرفته شوند. تاکنون مطالعات زیادی در رابطه با قابلیت خویشاوندان وحشی در برابر تنش های محیطی مختلف همچون خشکی، شوری، سرما و غیره صورت گرفته است. در این مقاله قابلیت خویشاوندان وحشی گندم در بکارگیری آن ها در برنامه های به نژادی برای تنش های غیر زیستی مورد بحث قرار گرفته است.
    کلیدواژگان: به نژادی مولکولی، تنش های غیر زیستی، خویشاوندان وحشی، گندم، هلال حاصلخیز
  • امینه پردل، محمد حدادی *، مریم لشکری پور صفحه 495
    درجه ای از دمانس یا فراموشی در بسیاری از موجودات زنده ازجمله انسان همراه با افزایش سن و پیر شدن ایجاد می شود. این گونه اختلالات ممکن است ناشی از عوامل ژنتیکی و بالینی متفاوتی باشد. در این پژوهش تعیین پلی مورفیسم ژن APOE به عنوان مهم ترین فاکتور ژنتیکی شناخته شده برای بیماری آلزایمر، در گروهی از سالمندان مبتلا به فراموشی در منطقه سیستان صورت گرفت و ارتباط آن با وضعیت چربی خون، سطح یون های فلزی خون و برخی ویژگی های دموگرافیک مرتبط با سبک زندگی بررسی شد. هم چنین در پژوهش حاضر، ارتباط بین عوامل محیطی مربوط به سبک زندگی و فاکتور ژنتیکی APOE مورد بررسی قرار گرفت. با اخذ مجوزهای قانونی و گرفتن رضایت نامه از افراد شرکت کننده در مطالعه، پس از غربال گری افراد جمعیت هدف با استفاده از پرسشنامه استاندارد (MMSE) Mini Mental Estate Examination و هم چنین در نظر گرفتن نژاد سیستانی از گروه سالمندان بیمار و سالمندان سالم به عنوان شاهد نمونه خون تام تهیه شد. نمونه ها شامل 55 فرد بیمار و 70 فرد سالم بود. افراد سالم انتخاب شده از نظر سن، جنس و نژاد با گروه بیمار هم خوان بودند. از سرم خون آن ها جهت سنجش میزان چربی و میزان عناصر فلزی مس، آهن و روی استفاده شد. استخراج DNA از گلبول های سفید خون محیطی انجام گرفت و بررسی ژنوتیپ افراد برای ژن APOE با روش (AS PCR) allele specific PCR صورت پذیرفت. پارامترهای دموگرافیک شامل سن، جنسیت، سطح سواد، مصرف دخانیات و مواد مخدر، وجود سابقه خانوادگی برای بیماری و سابقه بیماری های قلبی و صدمه سر نیز برای هر یک از افراد بیمار و همین طور گروه شاهد مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج بیانگر وجود فراوانی بیشتر آلل E4 ژن APOE در میان سالمندان بیمار نسبت به سالمندان سالم بود. شایان ذکر است که میزان HDL خون سالمندان بیمار کمتر از افراد سالم بود درحالی که سطح فلز روی در خون گروه شاهد کمتر از گروه بیماران بود. به طورکلی فراوانی زنان مبتلا به فراموشی بیشتر از مردان بود. هم چنین میانگین سطح سواد در بیماران بسیار کمتر از گروه شاهد بود درحالی که مصرف مواد مخدر در بین بیماران شایع تر از سالمندان سالم بود. در دیگر فاکتورهای بررسی شده تفاوت معناداری میان دو گروه مورد مطالعه مشاهده نشد.
    کلیدواژگان: ژن APOE، دمانس، سالمند، فاکتورهای بالینی
  • فرزانه کوهزادی، محمد فارسی *، عبدالرضا باقری، منصور امیدی، توماس گیرکی، هوشنگ علیزاده صفحه 507
    تنش شوری یکی از مهم ترین تنش های محیطی است که منجر به کاهش رشد و عملکرد گیاهان زراعی می شود. برای زنده ماندن در چنین شرایطی، گیاهان باید بتوانند به سرعت به تنش شوری پاسخ دهند. مطالعات مولکولی در گیاهان مختلف نشان می دهد که این مکانیسم شامل شبکه های پیچیده ای از تنظیم بیان ژن است. یکی از غلات مهم زراعی که به عنوان گیاهی متحمل به شوری در بین خانواده گندمیان شناخته می شود گیاه جو می باشد. این تحقیق به منظور مقایسه الگوی بیان ژن های پاسخ دهنده به تنش بلند مدت شوری در رقم افضل، یکی از ارقام مقام جو کشور، انجام شد. به منظور اعمال تنش شوری، از آب شور حاصل از NaCl با EC حدود 12 دسی زیمنس بر متر برای آبیاری استفاده شد. RNA گیاه جو با کیت Trizol از گیاهان تحت تنش شوری و کنترل استخراج و سپس کتابخانه های cDNA تهیه و توالی یابی با استفاده از پلت فرم Illumina/HiSeq انجام شد. تجزیه های RNA-Seq با استفاده از پکیج systemPipeR، انجام شد. نتایج مقایسه بیان ژن نشان داد پس از اعمال تنش شوری 683 ژن با FC >1.5 و FDR<0.05 به طور معنی داری تغییر بیان یافتند. تجزیه های بیوانفورماتیک نشان داد که ژن های تغییر بیان یافته در ارتباط با فرایندهای مختلفی همچون تبادل آنیون، فعالیت آنتی پورترها، ترانسپورترهای یون سدیم، انتقال یون های فلزی توسط فعالیت حامل های ترانس ممبران، فعالیت گزارشگر ترانس ممبران و طیف وسیعی از آبشارهای کینازی و فسفاتازی می باشند. حجم زیاد اطلاعات به دست آمده در این تحقیق می تواند به عنوان منبع اطلاعاتی ارزشمند در مطالعات آتی به منظور دستورزی های ژنتیکی گیاه جو و تولید ارقام متحمل به شوری استفاده شد.
    کلیدواژگان: افضل، ترانسکریپتوم، جو، شوری، RNA، Seq
  • الیاس محمدی، مجتبی طهمورث پور *، محمدرضا نصیری، هادی سخاوتی، نغمه ساعدی صفحه 517
    کازئین مهم ترین بخش پروتئین شیر است. ژن های کازئین و تنظیم بیان آن ها به خاطر اهمیت اقتصادی شان موضوع تحقیقات وسیع بوده اند. پیدا کردن عناصر تنظیمی مهم و آلل های چندشکل خاص در ناحیه راه انداز ژن های کازئین پایه خوبی برای انتخاب بر اساس مارکر ایجاد می کند. هدف از این مطالعه توالی یابی، آنالیز بیوانفورماتیکی و بررسی موتیف های قسمتی از راه انداز ژن بتا کازئین در شترهای تک کوهان و دو کوهان ایران و هم چنین بررسی تفاوت های تک نوکلئوتیدی (SNPs) در گونه شتر تک کوهان و دو کوهان ایران بود. تعداد 10 عدد نمونه خون شتر نر و ماده تک کوهان از کشتارگاه مشهد و تعداد پنج عدد نمونه خون شتر نر و ماده دو کوهان از ایستگاه تحقیقات منابع طبیعی و امور دام استان اردبیل تهیه شد. پس از استخراج DNA، واکنش زنجیره ای پلیمراز توسط آغازگرهای اختصاصی انجام شد و نمونه ها جهت توالی یابی به شرکت بایونیر ارسال شدند. توالی های مورد توافق برای شترهای تک کوهان و دو کوهان به دست آمد و بررسی موتیف ها، تجزیه و تحلیل تبارزایی و هاپلوتایپ ها انجام شد. بر اساس مقایسه توالی های به دست آمده با توالی های ثبت شده در پایگاه اطلاعاتی NCBI (بخشی از کل توالی)، مشخص شد که ناحیه مورد مطالعه، با وجود هاپلوتایپ های متفاوت، جهشی را نشان نمی دهد. بررسی ها هشت نوع هاپلوتایپ را در شتر های تک کوهان و پنج نوع هاپلوتایپ را در شتر های دو کوهان نشان داد.
    کلیدواژگان: توالی یابی، تفاوت های تکنوکلئوتیدی، شتر تک کوهان، شتر دوکوهان، هاپلو تایپ
  • بهناز کروژدهی، علیرضا عباسی *، معصومه بحرینی، احمد علی پوربابایی، محمدرضا شریف مقدم صفحه 525
    مقادیر روزافزون ضایعات کراتینی مقاوم به تجزیه که از محصولات جانبی فرآوری صنایع کشاورزی می باشند، توجه را به سمت آنزیم های کراتینولیتیک سوق داده اند. کراتینازها قادرند پروتئین نامحلول کراتین را از طریق فرایندهای غیرآلاینده به محصولات باارزش تبدیل کنند. در این مطالعه با هدف دستیابی به جدایه های توانمند تجزیه کننده کراتین، تعداد 120 سویه از منابع مختلف محیطی در محیط کشت اختصاصی پودر پر، جداسازی و خالص شد. پس از غربالگری، شش سویه که کارایی بالاتری داشتند برای ادامه مسیر انتخاب شدند. بر اساس نتایج آزمون های بیوشیمیایی و توالی یابی 16SrRNA سویه های برتر متعلق به جنس باسیلوس بودند که در پایگاه اطلاعاتی NCBI به ثبت رسیدند. این سویه ها پس از 48 ساعت 76 تا 8/80 درصد از سوبسترای پر را مورد حمله قرار دادند. فعالیت پروتئازی و کراتینازی آن ها در دماهای 20، 30، 37 و °C50 مورد ارزیابی قرار گرفت. تمامی سویه ها بر روی محیط SMA در دماهای مورد آزمایش فعال بودند به جز BK111 که در دمای°C 50 فعالیت پروتئازی نشان نداد. سویه BK206 در کلیه دماها فعالیت کراتینازی مناسبی داشت در حالی که BK107 و BK324 در دمای °C50 فعالیتی نداشتند. سویه BK111 در دماهای 20 و °C50 نتوانست بر روی محیط FMA رشد کند، سویه های BK401 و BK402 نیز در دمای °C20 هاله ای بر روی این محیط تشکیل ندادند. فعالیت کراتینازی سویه های برتر با استفاده از دو سوبسترای کراتین آزور (α کراتین) و آزوکراتین (β کراتین) مورد ارزیابی قرار گرفت که تمامی سویه ها فعالیت قابل توجهی بر روی هر دو سوبسترا نشان دادند. بالاترین فعالیت بر روی سوبسترای کراتین آزور به سویه BK324 با u/ml 345 تعلق داشت و سویه BK111 نیز u/ml 5992 فعالیت را بر روی سوبسترای آزوکراتین در روز دوم پس از تلقیح نشان داد. به طورکلی یافته های این مطالعه، پتانسیل بالای 6 سویه طبیعی برای تبدیل زیستی ضایعات کراتین به صورت سازگار با محیط زیست و بازیافت آن ها به محصولات ارزشمند را آشکار می کند.
    کلیدواژگان: آزو کراتین، باسیلوس تبدیل زیستی، کراتیناز، کراتین آزور
  • روناک صالحی *، علی هاشمی، مختار غفاری، قربان الیاسی صفحه 537
    صفات تولید شیر و ترکیبات آن جز صفات کمی و چند ژنی می باشند و تحت تاثیر تعداد زیادی ژن قرار دارند. این تحقیق با هدف تعیین چندشکلی ژن بتالاکتوگلوبولین و ارتباط آن با ترکیبات شیر در جمعیت گاومیش بومی استان آذربایجان شرقی انجام گرفت. بدین منظور از تعداد 70 راس گاومیش استان آذربایجان شرقی نمونه شیر تهیه و استخراج نمونه ها از شیر به روش پروناز صورت گرفت. بعد از انجام مراحل استخراج DNA، واکنش زنجیره ای پلیمراز (PCR) جهت تکثیر یک قطعه 452 جفت بازی از اگزون 2 ژن بتالاکتوگلوبولین با استفاده از یک جفت آغازگر اختصاصی انجام شد. به منظور تعیین ژنوتیپ های مختلف، روش PCR-RFLP با استفاده از آنزیم برشی RsaI به کار گرفته شد. برای بررسی ارتباط چندشکلی این ژن با صفات عملکردی شامل ترکیبات شیر (چربی، پروتئین، لاکتوز) از رویه GLM نرم افزار SAS استفاده شد. سه الگوی AA، AB و BB به ترتیب با فراوانی 87/88، 5/10 و 83/0 مشاهده شد. جمعیت مورد نظر برای این ژن در تعادل هاردی واینبرگ قرار نداشت. اثر چندشکلی این ژن روی هیچ یک ازصفات تولیدی و ترکیبات مرتبط با شیر معنی دار نبود. به نظر می رسد که با انجام تحقیقات بیش تر و با اندازه نمونه های بزرگ تر، احتمالا به توان از این جایگاه نشانگری و یا دیگر جایگاه های مرتبط به ژن بتالاکتوگلوبولین در برنامه های انتخاب بر اساس نشانگرهای مولکولی مبتنی بر DNA بهره گرفت.
    کلیدواژگان: چندشکلی، ترکیبات شیر، گاومیش، PCR، RFLP
  • علیرضا خالقی *، حمید حسنیان خوشرو صفحه 545
    تنش های زیستی از جمله بیماری بوترتیس از موانع اصلی در تولید گل ژربرا می باشند. این تحقیق به منظور شناسایی ژن های دخیل در مقاومت به بیماری بوترتیس به کمک تجزیه و تحلیل اطلاعات EST کتابخانه گل ژربرا انجام شد. اطلاعات اولیه کتابخانه گل ژربرا شامل 1920 EST از بانک اطلاعاتی NCBI جمع آوری شدند. پس از پیرایش اولیه، توالی های EST دسته بندی و یکپارچه شدند که منتج به ایجاد 1139 ژن واحد (361 توالی همپوشان و 778 توالی منفرد) گردید. نتایج جستجوی بلاست X نشان داد که 688 ژن واحد دارای hit مشخص در بین پروتئین های آرابیدوپسیس بودند و برای سایر توالی ها hit مشخصی شناسایی نشد. گروه بندی و آنالیز غنی سازی ژنی، توالی های EST کتابخانه ژربرا را بر اساس کارکرد مولکولی، نوع پروتئین و اجزای سلولی به ترتیب در 10 ، 25 و 6 گروه کارکردی مختلف قرار داد که حضور 6 گروه در سطح آماری یک درصد معنی دار شد. شبکه ژنی مربوط به توالی های با حضور بالا نشان داد که ژن های مربوط به فاکتورهای رونویسی خانواده MYB (MYB73، ATMYB21 و RHC1A) که به شدت تحت تاثیر مسیر جاسمونیک اسید بودند، ژن های رمزکننده آنزیم های آنتی اکسیدانت، ژن های دخیل در فرآیند انتقال پیام کلسیم (مثل ژن کلمودولین (CAM7 و خانواده پروتئینی UBQ سهم بزرگی از شبکه تنظیمی را به خود اختصاص می دهند و نقش کلیدی در مقاومت به بیماری بوتریتیس برعهده دارند. ژن های شناسایی شده در این مطالعه می توانند نامزدهای مناسبی برای دست ورزی مقاومت به بیماری بوتریتیس در گل ژربرا باشند.
    کلیدواژگان: بیان ژن، تنش زیستی، ژنومیکس کارکردی، گروه های کارکردی، EST
  • زهرا زنگیشه ا ی، لیلا باقری، هومن سالاری * صفحه 557
    آنزیم کولین مونواکسیژناز یکی از اجزای کلیدی در مسیر بیوشیمیایی سنتز گلایسین بتایین است. این ماده نقش مهمی را در سازگاری تعداد قابل توجهی از موجودات به تنش های غیرزیستی ایفا می کند. در گیاهان ساخت گلایسین بتایین شامل اکسیداسیون دو مرحله ای کولین است که مرحله نخست آن به وسیله آنزیم کولین مونواکسیژناز کاتالیز می شود. براساس اطلاعات موجود در پایگاه داده ژنوم آرابیدوپسیس تالیانا (تارنمای TAIR) این گیاه واجد ژن AtCMO-like است که احتمالا نقش آن رمز کردن آنزیم اکسید کننده کولین به گلایسین می باشد. در مطالعه حاضر با بهره گیری از روش تجزیه نسبی بیان ژن ها به کمک تکنیک (qRT-PCR) Quantitative Real Time PCR به ارزیابی تاثیر سطوح مختلف تنش‏های شوری، خشکی و اسمزی بر بروز این ژن در سه اندام گیاه آرابیدوپسیس تالیانا شامل برگ های درحال توسعه، برگ‏های توسعه یافته و ریشه پرداخته شد. براساس نتایج به دست آمده رفتار ژن AtCMO-like در پاسخ به بروز تنش های غیرزیستی در اندام های مورد بررسی متفاوت بود و عمدتا الگوی عدم تغییر و یا کاهش بیان را نشان داد. افزایش چشمگیر بیان ژن AtCMO-like تنها در پاسخ به اولین سطح تنش شوری و در برگ های درحال توسعه و ریشه به ترتیب به میزان 3 و 9/1 برابر شاهد مشاهده شد. به طور کلی به نظر می رسد که ژن AtCMO-like نقش چندانی در پاسخ آرابیدوپسیس به سطوح تنش های غیرزیستی مورد مطالعه نداشته است.
    کلیدواژگان: آرابیدوپسیس تالیانا، تنش های غیرزیستی، کولین مونواکسیژناز، گلایسین بتائین، qRT، PCR
  • سمیه رحیم نهال، جمال فیاضی *، امیر میمندی پور، محمد تقی بیگی نصیری، مهدی شمس آرا، علی اصغر کارخانه ای صفحه 567
    کراتیناز از آنزیم های پروتئولیتیک در طبیعت می باشد. این آنزیم تنها در حضور سوبسترای کراتین تولید می شود و عمدتا پیوندهای دی سولفیدی را مورد هدف قرار می دهد. در این مطالعه از سویه باکتریاییBacillus licheniformis که قبلا از بستر مرغداری جدا شده بود، برای استخراج ژن کراتیناز استفاده شد. واکنش تکثیر ژن کراتیناز با روش PCR با استفاده از DNA ژنومی استخراج شده از باکتری بومی انجام شد. پس از خالص سازی، ژن کراتیناز با روش همسانه سازی T/A به ناقل pTZ57R/T منتقل شد. پس از انجام واکنش اتصال بین محصول PCR و حامل pTZ57R/T، ترنسفورم محصولات لایگیشن به باکتری اشرشیاکلی سویه DH5α صورت گرفت. انجام واکنش PCR با استفاده از آغازگرهای F. B. 1 و R. B. 1 روی پلاسمید ker- pTZ57R/T، منجر به تکثیر ژن کراتیناز به طول 1164 جفت باز شد که دارای توالی برش آنزیم های XhoI و NcoI برای انتقال مناسب به وکتور بیانی (+)pET-26b بودند. استخراج پلاسمید نوترکیب از کلنی های شناسایی شده صورت گرفت و به باکتری اشرشیاکلی سویه BL21 انتقال داده شد که رشد کلنی های باکتریایی بر روی محیط LB آگار حاوی آنتی بیوتیک کانامایسین نشان از انتقال موفقیت آمیز سازه ker-pET-26b(+) به این سویه داشت. تعیین توالی نوکلئوتیدی ژن مورد نظر انجام شد. وزن مولکولی پس از ترجمه توالی نوکلئوتیدی به توالی پروتئینی معادل 88/39879 کیلو دالتون تخمین زده شد. بار خالص پروتئین معادل 009/0- با ضریب آلیفاتیک 73/84 و دارای سیگنال پپتیدی می باشد. این آنزیم یک سرین پروتئاز با جایگاه های فعال اسیدآمینه آسپارتیک 137، هیستیدین 168 و اسید آمینه سرین 325 می باشد. به طورکلی نتایج مطالعات بیوانفورماتیکی نشان می دهد که آنزیم کراتیناز مورد مطالعه در دسته آنزیم های پایدار قرار می گیرد که قابلیت استفاده در صنایع مختلف را دارا می باشد.
    کلیدواژگان: اشرشیاکلی، خصوصیات بیوانفورماتیکی، ژن کراتیناز، همسانه سازی
  • هستی معتمد، علیرضا احسانی *، رسول واعظ ترشیزی صفحه 577
    به کار گیری روش آماری برای آنالیز داده های ژنومی می تواند به یافتن روابط واقعی بین ژنتیک و فنوتیپ کمک کند. در سال های اخیر روش های آماری مختلفی برای درک این روابط به کار گرفته شده اند و نتایج به دست آمده نشان دهنده این واقعیت است که در شرایط متفاوت و صفات مختلف روش های متفاوتی کارایی بهتری دارند. از جمله این روش ها می توان به روش های مبتنی بر حداکثر درستنمایی، روش حداقل مربعات و یا روش های غیر پارامتری مانند روش های بیزی اشاره نمود. برخلاف روش های پارامتری، در روش های بیزی اثر متغیر های ژنتیکی می توانند در بیش از یک توزیع آماری مورد آنالیز قرار گیرند. با توجه به اینکه توارث صفات کمی در نتیجه تاثیر متفاوت متغیرهای ژنتیکی با اثر متفاوت بوده و توزیع های آماری این روش می توانند متفاوت از همدیگر باشند لذا به نظر می رسد روش های بیزی بتوانند درک صحیح تری از نواحی ژنومی موثر بر صفات کمی و میزان اثر آن ها ارائه نمایند. به همین جهت در پژوهش حاضر، فتوتیپ ایمنی سلولی با استفاده از تزریق دی نیتروکلرو بنزن و ژنوتیپ پرندگان با تراکم 60 هزارتاییSNP شرکت ایلومینا در 198 پرنده نسل F2 حاصل از تلاقی دوطرفه سویه آرین و مرغ بومی ارومیه با استفاده از روش بیزی BayesCπ مورد مطالعه قرار گرفت. در این روش، با توجه به ماهیت صفت (وراثت پذیری پایین) و مشاهده نمودار همگرایی مولفه های واریانس و مقادیر π با استفاده از آزمون و خطا، مقدار π برابر با 1999/0 و تعداد دور زنجیره 100000 انتخاب شد تا بتوان همگرایی و پراکندگی اثر نشانگری را به درستی نشان داد. تعداد 28 نشانگر معنی دار به دست آمده بر روی کروموزوم های 1، 2، 3، 4، 8، 13، 14، 19، 20، 21 و 22 قرار داشتتند که این تعداد با توجه به وراثت پذیری پایین صفت می تواند قابل توجیه باشد. SNP های مشخص شده داخل یا نزدیک به 25 ژن قرار گرفته بودند و از این میان ژن های SULF2، MKNKI، LRRTM4، NCK2، CAMK1D، RBFOX1 و DUSP14 ، عملکردهای مهمی را در ایجاد پاسخ ایمنی از طریق سنتز سلول های T، تشکیل سیناپس ایمیونولوژیکی، دخالت در تشکیل نوتروفیل ها و ایجاد پاسخ به استرس های محیطی بر عهده داشتند. با توجه به نقش کلیدی ژن های ذکر شده در ایجاد پاسخ ایمنی سلولی، می توان کارایی روش BayesCπ برای پویش ژنومی در این صفت و صفاتی مشابه را مورد تایید قرار داد.
    کلیدواژگان: چندشکلی تک نوکلئوتیدی، روش بیزین، ژنوم، صفت ایمنی سلولی، مرغ بومی - سویه آرین
  • رسمیه حمید، سید حسن مرعشی*، مسعود توحیدفر، سعید ملک زاده شفارودی صفحه 587
    مهندسی ژنتیک نقش مهمی در اصلاح مدرن پنبه دارد. با وجودی که موفقیت های بسیاری در مطالعات انتقال ژن به پنبه حاصل شده است، اما هنوز محدودیت های زیادی در ایجاد پنبه تراریخت وجود دارد. باززایی وابسته به ژنوتیپ و ریزنمونه کاربرد ارقام مختلف را در مطالعات انتقال ژن این گیاه محدود می کند. در این مطالعه یک پروتکل بهبود یافته برای باززایی و مهندسی ژنتیک پنج رقم تجاری با استفاده از حامل حاوی ژن nptII توصیف شده است. چندین پارامتر برای بهینه سازی انتقال ژن به این ارقام مورد بررسی قرار گرفت. مشخص شد که محیط (MS+ B5، 0.1 mg/L NAA، 0.1 mg/L 6-BA، + 2.5 g/l phytage) بیش ترین درصد باززایی (98 درصد) را ایجاد می کند، هم چنین پیش کشت کوتاه مدت ریزنمونه ها به مدت 5-4 ساعت در محیط حاوی سیتوکنین، تلقیح به مدت 20 دقیقه در محیط MS مایع حاوی 100 میکرومولار استوسیرینگون و استفاده 3/0: OD، همکشتی به مدت دو روز و همچنین افزودن 200 میکرومولار استوسیرینگون به محیط هم کشتی برای تلقیح بیشترین کارایی ترانسفورماسیون را دارد. نتایج PCR وKan-painting در گیاهان T1 نشان داد که ژن nptII در ژنوم پنبه درج و به خوبی بیان می شود.
    کلیدواژگان: پنبه، ژن nptII، باززایی، مریستم انتهایی، Agrobacterium tumefaciens
  • کژوان ساعد موچشی، علی ایزدی دربندی *، حسین رامشینی صفحه 597
    در گیاهان ترکیبات ایزوپرنوئیدی توسط دو مسیر مستقل، شامل مسیر موالونات (MVA) و مسیر 2-C-متیل-D-اریترول 4-فسفات (MEP) سنتز می شوند. این فرآورده ها برای رشد و نمو طبیعی گیاه و واکنش آن ها در برابر تنش های زیست محیطی مورد نیاز است. اولین مرحله در مسیر بیوسنتز ایزوپرنوئیدهای گیاهی، تبدیل 3-هیدروکسی3-متیل گلوتاریل کوآنزیمA (HMG-COA) به موالونات است؛ که توسط آنزیم 3-هیدروکسی3-متیل گلوتاریل کوآنزیمA ردوکتاز (HMGR) انجام می شود. در این تحقیق پس از تعیین نواحی حفاظتی ژن های هم خانواده آن،آغازگرهای اختصاصی برای تکثیر این ژن طراحی شد. ژن HMGR از اکوتیپ ساری گیاه رازیانه توسط واکنش زنجیره ای پلیمراز به دست آمد و فراورده حاصل از طریق همسانه سازی TA تکثیر شد. تجزیه و تحلیل بلاست نوکلئوتید (BLASTn) توالی تکثیرشده، نشان داد که این فرآ ورده مشابهت زیادی با سایر HMGR های گیاهی، به خصوص 3-هیدروکسی3-متیل گلوتاریل کوآنزیمA ردوکتاز گیاه آب قاشقی دارد. توالی تکثیرشده ژن HMGR در گیاه رازیانه دارای طولی برابر با 1661 جفت باز است و ناحیه رمز کننده ای به طول 1589 جفت باز (دارای دو دمین گذرنده و یک دمین کاتالیزوری) را شامل می شود. ناحیه ORF این توالی، رمزکننده ی قطعه پروتئینی به طول 553 اسید آمینه با جرم مولکولی حدود 816/59 کیلو دالتون و نقطه ایزوالکتریک 40/8 بود. مدل سازی مولکولی توالی با استفاده از سرور Model Swiss نشان داد که توالی تکثیر شده، یک نوع جدید HMGR است که دارای یک ساختار فضایی شبیه به دیگر HMGRهای گیاهی است و دارای تمامی دمین های ساختاری و کارکردی می باشد. با دسترسی به توالی این ژن در رازیانه، امکان بررسی الگوی بیان آن در اندام های مختلف، تعیین پلی مورفیسم آن در جمعیت های این گیاه و تولید سازه بیانی جهت انتقال ژن وجود دارد.
    کلیدواژگان: همسانهسازی، ژن 3-هیدروکسی 3- متیل گلوتاریل کوآنزیم، A ردوکتاز، ایزوپرنوئید، رازیانه
  • امید سفالیان *، کبری حسنپور، ناصر زارع، علی اصغری، بهروز اسماعیل پور صفحه 607
    پونه گیاهی از خانواده نعناع می باشد. این گیاه، از نظر خواص دارویی در دنیا اهمیت فراوانی دارد. هدف از این تحقیق بررسی تنوع ژنتیکی، مورفولوژیکی و فیزیولوژیکی 11 اکوتیپ پونه از مناطق مختلف کشور می باشد. به منظور بررسی تنوع بین اکوتیپ های پونه در دانشگاه محقق اردبیلی، آزمایشی در قالب طرح بلوک کاملا تصادفی در 11 اکوتیپ (تیمار) و 3 تکرار اجرا شد. در این تحقیق، برای تنوع ژنتیکی اکوتیپ های گیاه پونه Mentha longifolia از 15 نشانگر مولکولی RAPD و برای صفات مورفوفیزیولوژیک صفاتی از قبیل طول برگ، عرض برگ، سطح برگ، تعداد برگ، ارتفاع بوته، عرض بوته، انشعابات بوته، روز تا گلدهی، میزان کلروفیل a، کلروفیل b، کلروفیل کل، کارتنوئید، درصد نشت مواد محلول و RWC اندازه گیری شد. آغازگرهای RAPD در مجموع 167 باند تکثیر کردند که 163 باند (29/97 درصد) دارای چند شکلی بودند. محتوای اطلاعات چند شکلی (PIC) در محدوده ی 149/0 (آغازگر 83) تا 256/0 (آغازگر 3) بود. اکوتیپ آذربایجان غربی با اکوتیپ یزد بیش ترین شباهت ژنتیکی 952/0 را دارا بودند. تجزیه و تحلیل خوشه ایاکوتیپ ها با استفاده از ضریب تشابه جاکارد و به روش UPGMA انجام شد و 11 اکوتیپ مورد بررسی در 3 گروه دسته بندی شدند. نتایج تجزیه واریانس و میانگین مربعات برای صفات اندازه گیری شده، معنی دار بودند. تجزیه خوشه ایبراساس صفات زراعی نیز اکوتیپ ها را به 3 گروه تقسیم کرد. وجود تنوع ژنتیکی بین اکوتیپ های پونه امکان انجام مقاصد گزینش را فراهم خواهد ساخت.
    کلیدواژگان: پونه، مورفولوژیک، خصوصیات فیزیولوژیکی، تنوع ژنتیکی، گیاه دارویی
  • فرحناز غضنفری، محمد ربیعی *، بهروز شیران صفحه 616
    بادام (Prunus dulcis Mill.) به عنوان گیاه خشکباری مهم جهت نمو جوانه های میوه به سرمای زمستان نیاز دارد ولی یخ زدگی در آخر زمستان و ابتدای بهار منجر به صدمه به بافت های زایشی در این گیاه و در نتیجه کاهش میزان باروری می شود. تنش های غیرزیستی از جمله تنش سرما از طریق تغییر الگوی بیان ژن نمو و تولید گیاهان را تحت تاثیر قرار می دهد. از آنجایی که miRNAها نقش مهمی در تنظیم پاسخ به تنش از طریق تاثیر متقابل بر mRNAهای هدفشان دارند، در این مطالعه برای اولین بار بیان دو miRNA با توالی حفاظت شده در گیاهان مختلف و مرتبط با ایجاد تحمل به سرما، Pdu-miR398b و Pdu-miR477a-3p، در بادام بررسی شد. در این تحقیق بررسی بیان در بافت های زایشی بساک و تخمدان بادام تحت تیمارهای سرمایی صفر و 2- درجه سانتی گراد در رقم حساس به سرما Sh12 و ژنوتیپ متحمل به سرمای H صورت گرفت. بیان Pdu-miR398b و Pdu-miR477a-3p تحت تیمار سرمایی 2- درجه سانتی گراد در بافت های بساک و تخمدان رقم حساس به سرما Sh12 افزایش بیان داشت، در حالی که آن ها در بافت بساک ژنوتیپ متحمل به سرما H کاهش بیان داشتند. ژن های هدف miRNAهای موردنظر با ابزارهای بیوانفورماتیکی پیشگویی شدند. یک همبستگی منفی بینPdu-miR398b و ژن هدف پیش بینی شده آنPduDUF1639 در ژنوتیپSh12 تحت هر دو تیمار تنش سرمایی مشاهده شد. هم چنین کاهش بیان Pdu-miR477a-3p در ژنوتیپ متحمل به سرما با افزایش بیان ژن های هدف پیش بینی شده آن، PduAAE7 و ABC transporter همراه بود. بیان متفاوت Pdu-miR398bو Pdu-miR477a-3p و ژن های هدف پیش بینی شده آن ها در رقم های حساس و متحمل به سرمای بادام می تواند به عنوان دلیلی بر دخیل بودن آن ها در پاسخ به تنش سرما در این گیاه باشد.
    کلیدواژگان: بادام، تنش سرما، میکرو RNA، qPCR، 5?RLM، RACE
  • پژوهشی کوتاه
  • یحیی محمدی *، مرتضی ستایی مختاری، محمد رزم کبیر، رستم عبدالهی آرپناهی صفحه 631
    روش تک مرحله ای (SS-GBLUP) انتخاب ژنومی در مقایسه با روش چند مرحله ای، با توجه به ادغام ماتریس خویشاوندی روابط ژنومی آللی و ماتریس خویشاوندی شجره ای و استفاده هم زمان تمام حیوانات ژنوتیپ شده و نشده در مدل های ژنومی اخیرا کاربرد وسیعی در برآورد ارزش های اصلاحی ژنومی ایفا کرده است. هدف از مطالعه اخیر مقایسه تفاوت صحت ارزیابی ژنومی برای روش های BLUP سنتی، G-BLUP، SNP-BLUP و SS-GBLUP برای صفت وزن لاشه در گاو گوشتی بود. نتایج این مطالعه نشان داد که متوسط صحت پیش بینی ژنومی روش های فوق به ترتیب برابر با 11/0±77/0، 21/0±88/0، 23/0±87/0 و 25/0± 95/0 برآورد شد. صحت پیش بینی ژنومی در روش SS-GBLUP نسبت به روش های BLUP سنتی، G-BLUP و SNP-BLUP به ترتیب 18/0، 07/0 و 08/0 بیش تر برآورد شد. میانگین مربعات خطای پیش بینی برای روش های فوق به ترتیب 46/3، 21/2، 22/2 و 76/1 به دست آمد. روش SS-GBLUP با توجه به پایین بودن میانگین مربعات خطا و بالا بودن صحت پیش بینی ژنومی روش مطلوب تری بود. ضرایب رگرسیون پیش بینی ژنومی برای روش های SNP-BLUP، G- BLUP و SS-GBLUP به ترتیب 81/0، 82/0 و 90/0 به دست آمد و بنابراین اریب برآوردها در SS-GBLUP نسبت به دو روش دیگر کمتر است.
    کلیدواژگان: انتخاب ژنومی، روش تک مرحله ای، صحت پیش بینی، گاو گوشتی، وزن لاشه
  • مصطفی دهقانی قناتغستانی، احمد آیت الهی *، علی اسماعیلی زاده صفحه 637
    خلوص ژنتیکی در گوسفندان به دلیل طلاقی های کنترول نشده دستخوش تغییر شده است. یکی از روش های متداول جهت بررسی این موضوع بررسی توالی ژنوم میتوکندریایی است. هدف از انجام این تحقیق، بررسی تنوع ژنتیکی و فیلوژنتیکی توالی نوکلئوتیدی ناحیه d-loop ژنوم میتوکندری قوچ و میش های وحشی و نژاد گوسفند کرمانی به منظور تعیین فاصله ژنتیکی و روابط فیلوژنتیکی آن ها بود. تعداد 15 نمونه خون از نژاد گوسفند کرمانی و تعداد 12 نمونه خون از نژاد گوسفند وحشی از 3 منطقه ی کرمان، شیراز و تهران جمع آوری شد. پس از استخراج DNA، تکثیر قطعه 749 جفت بازی از ناحیه d-loop میتوکندری با استفاده از واکنش زنجیره ای پلی مراز توسط یک جفت پرایمر اختصاصی انجام شد، به منظور تعیین فاصله ژنتیکی با توالی های حاصل از مطالعات دیگر مورد مقایسه قرار گرفت. بررسی هاپلوگروهی نشان داد بطور کامل نژاد گوسفند کرمانی در هاپلوگروه B، 75% از نژاد وحشی در هاپلوگروه B و 25 درصد باقی مانده از نژاد وحشی در هاپلوگوه A قرار می گیرند. هم چنین نتایج آزمون فیلوژنتیکی با استفاده از روشNeighbor-Joining نشان داد که، نژاد قوچ و میش های وحشی 3 منطقه ذکر شده و نژاد گوسفند کرمانی در شاخه نژاد وحشی اوریال (Ovis vignei urial) قرار می گیرند. نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که گوسفند نژاد کرمانی در شاخه قوچ وحشی شیراز قرار می گیرد و دارای تنوع ژنتیکی پایینی است، که در کارهای مدیریتی و اصلاحی به عنوان یک نژاد مقاوم به بیماری در دراز مدت می توان بهره کافی را برد.
    کلیدواژگان: ناحیه d- loop میتوکندری، گوسفند کرمانی، گوسفند وحشی، هاپلوگروه
|
  • A. Poraboghadareh *, M. Omidi, A. Etminan, Aa Mehrabi Page 489
    Genetic erosion in cultivated wheat provides an important reason for evaluating its gene pool and their wild relatives. The wild relatives of wheat due to their desirable genes and even useful alleles can be served in breeding programs for either biotic and abiotic tolerance or resistance stresses. Up to now, many studies regarding the capability of wild relatives of wheat confront with abiotic stress like drought, salinity, cold and e. t. was done. The capability of these wild relatives to use in breeding programs-related to abiotic stress is discussed in this review.
  • A. Pordel, M. Hadadi *, M. Lashkaripour Page 495
    A degree of age-related dementia has been well documented in almost all eukaryotes including human being. Symptomatic stages of dementia are manifested at later ages of life. There are several environmental and genetic factors leading to neuronal death in elderly individuals. In the present study, for the first time in Sistan Baluchestan province, status of the environmental factors related to lifestyle and their association with a known genetic risk factor for Alzheimer’s disease, APOE, has been investigated. There were 55 affected and 70 healthy individuals participated in our study. Controls were age, sex, and ethnicity-matched with cases. This study was performed according to local institutional human ethical criteria and an informed written consent was obtained from all the participants. After screening of target population according to standard MMSE test, peripheral blood samples were drawn and used to determine lipid profile and metal ion levels of each individual. The DNA samples were also isolated from peripheral blood samples and underwent allele specific PCR (AS PCR) for APOE genotyping. Demographic factors such as age, sex, education level, smoking and substance addiction, heart attack and brain injury experience, and family history of disease were recorded. Our results showed a noticeable increase in allelic frequency of APOE E4 among cases. The blood HDL level of cases was markedly lower than that of controls while Cu ion has a higher level in peripheral blood samples of cases when compared to healthy control individuals. Moreover, most of the affected people were illiterate and drug abuser. Other assessed paraclinical factors displayed no significant differences between the two groups.
  • F. Koohzadi, M. Farsi *, A. Bagheri, M. Omidi, T. Girke, H. Alizadeh Page 507
    Salt stresse is one of the most important environmental stresses, which limits plant growth and development. To survive under such conditions, plants must be able to sense and respond rapidly. Molecular studies on various plants show that these events involve complex networks of gene regulation and gene expression. Barley is one of the important crop in Triticeae plants that is tolerant in saline condition. The aim of this study is comparing gene expression patterns in that response to salinity in Afzal cultivar, one of the resistant cultivar in Iran. RNA was extracted using Trizol kit from plants under treated and control condition. RNA libraries was prepared and sequencing was done using Illumina/HiSeq platform. RNA-Seq analysis was performed using systemPipeR package. Results show that in comparative differential gene expression analysis between saline and control condition 683 genes had significant changes with FDR1.5. Bioinformatics analysis show that these genes are related to different pathway including anion ion exchanger, sodium ion transport, transition metal ion transmembrane transporter activity, protein serine/threonine phosphatase activity and lots of phosphatase activity. These large amount of achieved data can be used as a valuable information in future studies in aim of genetic manipulation in order to produce salt-tolerant cultivar.
  • E. Mohammadi, M. Tahmoorespur *, Mr Nasiri, H. Hadi Sekhavati, N. Saedi Page 517
    Casein is the most important part of the milk protein. Casein genes and their expression regulation have been the subject of extensive research due to their economic importance. Finding important regulatory elements and specific polymorphic alleles in the casein promoter region of the casein gene provides a good basis for marker assistant selection. The objective of this study was sequencing, bioinformatics analysis and motifs evaluating of partial beta-casein promoter in Dromedary and Bactrian camels in Iran. The other goal of this study was to investigate single nucleotide differences (SNPs) in Dromedary camel and Bactrian camels of Iran.
    Ten blood samples of male and female Dromedary camels from the slaughterhouse of Mashhad and 5 blood samples of Bactrian camels from the Natural Resources of Animal Research Station of Ardebil province were collected. After the DNA extraction, PCR reaction performed by gene specific primers and samples were sent to Bioneer Company for sequencing. Consensus sequence were obtained for Dromedary and Bactrian camels and motifs, phylogeny analysis and haplotypes were studied.
    Based on the comparison of the sequences obtained with the sequences recorded in the NCBI database (part of the whole sequence), it was found that the studied region does not have SNPs, despite different haplotypes. The study revealed eight type of haplotypes in Dromedary camels and five haplotypes in Bactrian camels.
  • B. Korouzhdehi, Ar Abbasi *, M. Bahreini, Aa Pourbabaee, Mr Sharif Moghadam Page 525
    Increasing amount of resistant keratin wastes which originated from byproducts of agricultural industry is as an environmental issue. Keratinolytic enzymes secreted by bacteria are able to digest insoluble keratin and convert it to valuable products through non polluting processes. The aim of this study was isolation of keratinolytic bacteria strains which resulted to isolation and purification of 120 feather keratinolytic isolates from different environment resources in feather powder medium. Among the 120 isolates tested in vitro, six isolates were found with highest yields and belonged to Bacillus according to obtained results based on biochemical tests and 16S rRNA sequencing analysis. The results were registered in NCBI database. These isolates digested the substrates between ranges of 76-80.8% after 48 hours. Proteolytic and keratinolytic activity were tested at 20, 30, 37 and 50°C temperatures respectively. All of strains were active on SMA media at mentioned temperatures except BK111 which didn’t show proteolytic activity at 50°C. BK206 strain also showed keratinolytic activity in all temperatures while BK107 and BK324 didn’t digest at 50°C. BK111 didn’t show proteolytic activity at 20 and 50°C on FMA medium while BK401, BK402 couldn’t form clear halo on mentioned medium at 20°C. Keratinolytic activities of selected strains were assayed by both keratin azure and azokeratin substrates. The obtained results showed that all strains had significant activities on two substrates. The highest activity in keratine azure and azo keratin substrates were observed in BK324 with 325 u/ml and 5992 u/ml activities respectively after two days incubation. Generally great keratinolytic potential of six novel strains showed their promising application for keratin biodegradation.
  • R. Salehi *, A. Hashemi, M. Ghafari, Gh Elyasi Page 537
    Milk production traits and its components are belong to quantitative and polygenic traits and affected by many genes. This study was aimed to determine the β-Lactoglobulin gene polymorphism and its relationship with milk composition in a population of buffaloes in the East Azarbaijan province. Milk samples were collected from 70 buffaloes of East Azarbaijan province and then DNA samples were extracted using pronase method. After DNA extraction gene specific primers used for amplification of 452 bp fragment for Exon 2 of Beta-lactoglobulin gene. Genotypes were determined by PCR-RFLP method followed by treatment with RsaI restriction enzyme. To investigate the association of Beta-lactoglobulin gene polymorphism with milk composition (fat, protein and lactose), the GLM procedure of SAS software was used. Three genotype patterns including AA, AB and BB were observed with the frequencies of 88.87, 10.5 and 0.83, respectively. The population deviated from Hardy–Weinberg equilibrium. The effect of Beta-lactoglobulin gene polymorphism on milk composition was not significant. It Seem that repeated results obtained from further research in the future studies, (of higher sample sizes) it may be possible to use either this marker site or other sites (relevant to Beta-lactoglobulin gene) in selection programs as based on molecular DNA markers.
  • Ar Khaleghi *, H. Hassaneian Khoshro Page 545
    Biotic stresses such as Botrytis Disease are the main obstacles in the production of gerbera flowers. In order to identify the genes related to resistance against Botrytis, EST analysis of Gerbera cDND library was performed. 1920 EST sequences of the Gerbera library, infected with Botrytis, from NCBI Genbank were used. All EST sequences were trimmed initially, clustering and assembling that resulted in 1139 unigenes (361 Contigs and 778 Singletons). BLAST X revealed that 688 unigene had significant hit among the Arabidopsis protein database, whereas the remaining unigenes displayed no significant match with no hit. Classifying and gene enrichment analysis of Gerbera EST sequences library with PANTHER software, based on molecular functions, protein classes, and cellular components, put them into 10, 25 and 6 different functional groups, respectively, where 6 groups of them were statistically significant at α=0.01.Gene network of high expression Contigs, revealed that MYB transcription factor family (e.s. MYB73¡ ATMYB21, RHC1A) that strongly influenced by the Jasmonic Acid pathway, antioxidants genes, genes involved in Ca signaling (e.s. CAM7) and UBQ protein family have a large share of regulatory networks and play a key role in resistance to Botrytis disease. The genes identified in this study could be good candidates for manipulating the resistance to botrytis disease in Gerbera.
  • Z. Zangishei *, L. Bagheri, H. Salari Page 557
    Choline Monooxygenase (CMO) enzyme is a key component of glycine betaine (GB) biosynthesis pathway, playing important role in plant's biochemical adaptation to abiotic stresses. In plants, GB is synthetized by a two-step oxidation of choline (Cho) catalyzed by the CMO enzyme in the first step. According to the Arabidopsis thaliana genome database (TAIR) there is an AtCMO-like gene probably encoding for the Cho oxidizing enzyme to the GB. In this study, we used relative expression analysis via quantitative Real-Time PCR (qRT-PCR) to evaluate the effects of salinity stress, drought stress, and osmotic stress on the expression pattern of the gene in Arabidopsis thaliana tissues including fast-expanding leaves, fully expanded leaves, and roots. In general, the expression pattern of AtCMO-like gene varied through studied tissues in response to the different abiotic stresses. While the gene expression was affected mostly as the lack of changes and/or down-regulation; the only prominent up-regulation observed in fast expanding leaves and roots by about 3 and 1.9 folds, respectively, in response to the first level of salinity stress. We conclude that the AtCMO-like gene seems to negligibly influence the response to salinity stress, drought stress, and osmotic stress in Arabidopsis.
  • S. Rahimnahal, J. Fayazi *, A. Meimandipour, Mt Beigi Nassiri, M. Shamsara, Aa Karkhane Page 567
    Keratinases is the proteolytic enzymes in the nature. This enzyme is produced only in the presence of keratin substrate. That targets the disulfide bonds. In this study, keratinases gene was extracted from the bacterial strain Bacillus licheniformis was previously isolated from poultry litter. Amplification reaction was performed using DNA extracted from native bacteria as the template. After purification, keratinases gene was cloned in pTZ57R/T vector. After ligation, ker-pTZ57R/T construct was transferred into susceptible E. coli bacteria strain DH5α. PCR reactions using primers FB1 and RB1 on ker-pTZ57R/T construct, leading to gene amplification keratinases 1164 bp length with cut site XhoI and NcoI restriction enzymes for the transfer into appropriate expression pET-26b() vector. The recombinant plasmid, ker-pET-26b(), was extracted from positive colonies on LB agar with kanamycin antibiotic and was transferred into E. coli strain BL21. Keratinases cloned gene was sequenced. In the analysis of bioinformatics, molecular weight protein sequence of the nucleotide sequence was estimated at ~ 40 kDa. Protein net charge equal to -0.009 with aliphatic ratio is 84/73 and has the signal peptide. This enzyme is a serine protease with active sites aspartic acid 137, amino acid histidine 168 and serine 325. In general, the results of this bioinformatics studies indicated that the keratinase enzyme is considered to be a category of endogenous enzymes that can be used in various industries.
  • H. Motamed, Ar Ehsani *, R. Vaez Torshizi Page 577
    Proportional statistical methods can help to find real relationships between genetics and phenotypes for analysis of genomic data. In recent years, various statistical methods have been used to understand these relationships. The results show that different methods have better performance, in different conditions and traits. Among these methods, it is possible to use methods based on maximum likelihood, least squares and non-parametric such as Bayesian methods. In contrast to parametric methods, in Bayesian methods, the effects of genetic variables can be analyzed in more than one statistical distribution. Considering the inheritance of quantitative traits were as the result of different effects of genetic variables the statistical distribution of these effects can be different from each other. Therefore, it seems that Bayesian methods can provide a better understanding of the effective genomic regions on quantitative traits and their effects. Thus, in the present study, cellular immunity phenotype was studied using di-Chloro Benzene injection and bird genotype with the 60k SNP chip of Ilumina Company per 198 bird of the F2 generation from the two-sided cross between Arian strain and Urmia indigenous chicken using the Bayes Cπ method. In this method, the value of π and the number of rounds of the chain were 0.1999 of 100,000 respectively. Due to the nature of the trait (low heritability) and the observation of the plot of convergence of the components of variance and π values were selected by using the test and error so that the convergence and dispersion of the effects of the markers correctly displayed. Specified SNPs were located within or close to 25 genes, among which the genes SULF2, MKNKI, LRRTM4, NCK2, CAMK1D, RBFOX1, DUSP14 provided important functions in creating the immune response through the synthesis of T cells, the formation of an immunological synapse , interfered with the formation of neutrophils and response to environmental stress considering the key role of the genes mentioned in the development of cellular immune response, the BayesCπ method can be validated for genomic scan in this trait and similar traits.
  • R. Hamid, S. Marashi *, M. Tohidfar, S. Malekzadeh-Shafaroudi Page 587
    Optimization of a plant regeneration protocol for revitalize recalcitrant species like cotton (Gossypium hirsutum L.) from meristem apex culture with higher efficiency will put spurt on applications of functional genomics and selective breeding programs using transformation technologies. Despite of many gene transformation studies in cotton, a limited success has been achieved because of inherent limitation like low regeneration rate, genotype dependency and, variable response in selected group of cultivated varieties. In present study, we illustrated an efficient protocol for genetic transformation in six commercial cultivars of cotton, using a vector containing nptII gene. Several parameters were investigated to optimize genetic transformation of these cultivars. The results showed that, the highest regeneration percentage (98 %) was observed with MS, 0.1 mg/L NAA, 0.1 mg/L 6-BA, 2.5 g/l phytage. The high transformation rate was achieved using short pre-incubation in medium contaning cytokine for 4-5 h, inoculating for 20 min in MS medium containing 100 lM acetosyringone, 1mg/l kin with agrobacterium 0.3 OD600 and co-culturing for two days with media containing acetosyringone. PCR and kan-painting identification of T0 and T1 regenerated plants revealed that the nptII gene is successfully integrated into cotton genome with successful expression in transgenic plants.
  • K. Saed Mocheshi, A. Izadi-Darbandi *, H. Ramshini Page 597
    In higher plants isoprenoid components are synthesized from two independent pathways including the Mevalonic acid (MVA) and the 2-C-methyl-D-erythritol 4-phosphate (MEP), which is needed for normal growth of plant and as well as the response reaction to environmental stress. The first step of the biosynthesis of plant isoprenoids is conversion of 3-hydroxy-3-methyl-glutaryl-coenzyme A (HMG-COA) to Mevalonic acid, which is carried out by the enzyme 3-hydroxy-3-methyl-glutaryl-CoA-reductase (HMGR). We employed homologous genes in this family for detection of their conserved sequence and primer designing. The HMGR gene was amplified using polymerase chain reaction in a fennel ecotype named Sari and was cloned via TA-cloning method. Nucleotide blast (BLASTn) analysis, was confirmed a high similarity for this sequence with other plant HMGRs, especially HMG-COA reductase from Centella asiatica plant (KF925529.1). This HMGR gene sequence in fennel had 1661 bp with an encoded region as length as 1589 base pairs, which contains two transition and catalytic domains. This ORF region encodes a protein with 553 amino acids with 59.816 kDa of molecular weight and an isoelectric point about 8.40. The molecular modeling of the sequence using the Model Swiss server showed that this sequence is a new type of HMGR, containing all of structural and functional domains and similar to other HMGRs in plant division. By having this new sequence for fennel, we can study the expression profiling of this gene in different organs, identification of polymorphism between their population and gene transformation studies using expression vectors.
  • O. Sofalian*, K. Hassanpour Reyhani, N. Zare, A. Asghari, B. Esmaielpour Page 607
    Pennyroyal (Mentha longifolia) belongs to the family Lamiaceae (Labiatae). This plant is very important in terms of medicinal properties in the world.
    Purpose
    The purpose of this study is to evaluation genetic, morphological and physiological diversity between 11 ecotypes of Pennyroyal from different regions of the country.
    Method
    In order to evaluation of genetic diversity between 11 ecotypes of Pennyroyal, an experiment was conducted in randomized complete block design with three replications in the university of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran. To study the genetic diversity of 11 ecotypes of Pennyroyal, RAPD molecular markers were used. physiological traits such as leaf length, leaf width, leaf area, leaf number, plant canopy height, plant canopy width, number of branches, days to flowering, chlorophyll a and b content, total chlorophyll, carotenoid content, percentage of electrolyte leakage and RWC were measured.
    Results
    Genetic diversity of 11 ecotypes was investigated using 15 RAPD molecular markers. 15 RAPD primers were amplified 167 bands that 163 band (29/97%), polymorphism and 4-band (% 71/2) were single form. Polymorphism information content (PIC) was in the range of 149/0 (initiator 83) to 256/0 (primer 3). West Azerbaijan ecotype and Yazd ecotype have had the most genetic similarity (952/0). Genotypes’ cluster analysis was performed using Jaccard coefficient and UPGMA method and 11 ecotypes were classified in 3 Groups. Analysis of variance and mean square into three main groups. The genetic diversity among ecotypes will provide the possibility of selection purposes.
  • B. Shiran, M. Rabiei, F. Ghazanfari * Page 616
    Almond (Prunus dulcis Mill.), as an important nut crop, requires chilling during winter to develop fruiting buds but late winter frost and early spring chilling may make damages to the reproductive tissues of this tree and therefore leads to reduction in the rate of productivity. Abiotic stresses such as cold stress affect plant development and production through alteration of the gene expression pattern. Since MiRNAs are known to play important roles in the regulation of stress responses via interacting with their target mRNAs, in this study, for the first time, two miRNAs with conserved sequence in different plants and associated with cold resistance, pdumiR398b and pdumiR477a-3p, were evaluated in almond. In this research, the expression study carried out on ovary and anther tissues of almond under zero and -2 °C cold stresses and control condition for 10°C in cold sensitive Sh12 variety and cold tolerant H genotype. Expression of pdu-miR398b and pdu-miR477a-3p under -2C in ovary and anther tissues in Sh12 cultivar was up-regulated while they were down-regulated in anther tissue of H genotype. Target genes of miRNAs were predicted by bioinformatics tools. There was a negative correlation between Pdu-miR398b and its predicted target gene PduDUF1639 under both cold stress treatments in Sh12 variety. Also decrease of Pdu-miR477a-3p expression in cold resistant genotype was in concomitant with over-expression of its predicted target genes, PduAAE7 and pduABC transporter. Different expression of Pdu-miR398b and Pdu-miR477a-3p and their predicted target genes in sensitive and cold resistance cultivars can be a reason that they are associated with cold stress in plant.
  • Y. Mohammadi *, M. Sattaei Mokhtari, M. Razmkabir, R. Abdollahi-Arpanahi Page 631
    Single step genomic selection method (SS-GBLUP) with combining genomic relationship matrix and pedigree relationship matrix and simultaneous use of all genotyped and ungenotyped animals has been used widely in estimating genomic breeding values (GEBV) in recent years. The purpose of the present study was to compare genomic selection accuracy of traditional BLUP, SNP-BLUP, G-BLUP and SS-GBLUP for carcass weight in beef cattle. Results showed that genomic prediction accuracy for the above methods were 0.77±0.11, 0.88±0.21, 0.87±0.23 and 0.95±0.25 respectively. Genomic prediction accuracy of SS_BLUP was 0.08, 0.07 and 0.18 higher than SNP- BLUP, G_BLUP and traditional BLUP. Mean squared error of above methods was 3.46, 2.21, 2.22 and 1.76 respectively. In general, the performance of single step method was better than other studied genomic evaluation methods. Moreover, the regression coefficient of corrected phenotype on GEBV was 0.81, 0.82 and 0.90 for SNP- BLUP, G-BLUP and single step method, respectively. Thus, the bias of GEBV for single step method was less than G-BLUP and SNP-BLUP.
  • M. Dehghani G., A Ayatollahi Mehrgardi *, A. Esmailizadeh K Page 637
    genetic purity of the sheep has been change due to non-controlled Mating. Mitochondrial geneome sequencing is a suitable method for studying genetic purity. The purpose of this study is to analyse the genetic and phylogenetic diversity in nucleotides sequence in the d-loop region in the mitochondrial genome of rams, ewes, and domestic sheep of Kermani in order to determine their genetic distance and phylogenetic relationship. In order to do this, 15 blood samples of Kermani sheep in the research station of Shahid Bahonar University of Kerman, and 12 blood samples of wild sheep in the regions of Kerman (2 head), Shiraz (5 head), and Tehran (5 head), Alborz mountain is located north of Iran, were collected. After the DNA extraction, the amplification of the 749 component from the d-loop region in mitochondria were done by using polymerase chain reaction with a gene specific primer pair. Sequencing this component was performed by the Korean Bioneer company because it was needed to compare the sequence of this study with the sequences of other researches in order to determine the genetic distance. The results indicate that there is a relatively great haplogroup difference among the nucleotides sequences of the studied samples. The haplogroup investigation showed that the mass of Kermani local sheep in haplogroup B is 75 percent of the wild species and only 25 percent of the wild species in haplogroup A. Moreover, the phylogenetic results, which were generated by using the neighbor-joining method and illustrated that the studied wild rams and ewes with kermani breed sheep are located in the family of ovis urial.